- •М инистерство образования российской федерации
- •Кафедра органической, физической и коллоидной химии
- •Органическая химия «Карбоновые кислоты»
- •Москва – 2004
- •Содержание
- •Введение ……………………………………………………………… 4
- •Словарь основных понятий по теме «Карбоновые кислоты»……… - Введение
- •1.Предельные монокарбоновые кислоты
- •1.1.Номенклатура
- •1.2.Изомерия
- •1.3.Способы получения
- •1.4. Физические свойства
- •1.5.Электронное строение карбоксильной группы
- •1.6.Химические свойства
- •1.6.1.Кислотные свойства
- •1.6.2.Основные свойства
- •1.6.3.Реакции с участием -водородного атома
- •1.6.4.Получение производных карбоновых кислот
- •2.Непредельные монокарбоновые кислоты
- •3.Высшие карбоновые кислоты
- •4.Дикарбоновые кислоты
- •5.Ароматические карбоновые кислоты
- •6.Отдельные представители карбоновых кислот, их применение в промышленности
- •6.1.Одноосновные насыщенные кислоты
- •6.2.Одноосновные ненасыщенные кислоты
- •6.3.Высшие карбоновые кислоты
- •6.4.Предельные дикарбоновые кислоты
- •6.5.Непредельные дикарбоновые кислоты
- •6.6.Ароматические монокарбоновые кислоты
- •6.7.Ароматические дикарбоновые кислоты
- •Тест по теме «Карбоновые кислоты»
- •Вопросы для самоконтроля по теме«Карбоновые кислоты»
- •Ответы на тестовые задания по теме «Карбоновые кислоты»
- •Список рекомендуемой литературы
- •Словарь основных понятий по теме «Карбоновые кислоты»
- •Для заметок
- •Органическая химия «Карбоновые кислоты»
6.5.Непредельные дикарбоновые кислоты
Фумаровая (транс-бутендиовая) кислота: содержится во многих растениях, например в мяте (Fumaria officinalis), откуда и пошло название этой кислоты. Она также содержится в лишайниках, грибах и мышцах животных. Плохо растворима в воде, Тпл=287оС, является стабильной формой.
Малеиновая (цис-бутеновая) кислота: в природе не обнаружена, получена лишь синтетически, ядовита, Тпл=130оС, очень хорошо растворима в воде, является лабильной формой, в химическом отношении более активна чем фумаровая кислота.
Получают обычно окислением бензола кислородом воздуха на ванадиевом катализаторе. Образуется малеиновый ангидрид, который действием воды может быть превращен в малеиновую кислоту.
В пищевой промышленности кислоту используют для стабилизации жиров, масел, сухого молока. Широкое применение нашел ангидрид малеиновой кислоты (для синтеза полимерных материалов и яблочной кислоты).
6.6.Ароматические монокарбоновые кислоты
Бензойная (бензолкарбоновая) кислота: белое кристаллическое вещество, Тпл=121,5оС, кристаллогидрат плавится при 90оС, довольно трудно растворяется в холодной воде и во много раз легче – в горячей, распространена в природе в свободном состоянии (в некоторых смолах – особенно в бензойной смоле и в «драконовой крови») и в виде производных (в виде бензилового эфира она входит в состав перуанского бальзама, в виде гиппуровой кислоты – бензоилглицин – содержится в моче травоядных животных).
Основными способами получения бензойной кислоты являются окисление толуола и декарбоксилирование фталевой кислоты.
Применяется в производстве красителей и душистых веществ, а также в качестве консервирующего средства в пищевой промышленности благодаря сильному антисептическому действию (именно присутствием бензойной кислоты в мякоти клюквы, брусники, рябины объясняется их способность к длительному хранению).
6.7.Ароматические дикарбоновые кислоты
Фталевая (1,2-бензолдикарбоновая) кислота: кристаллическое вещество, растворяется в горячей воде, карбоксильные группы находятся в орто-положении по отношению друг другу.
В промышленности получается окислением нафталина или о-ксилола. При нагревании не плавясь, подобно двухосновным кислотам жирного ряда с карбоксилами в положении 1,4 о-фталевая кислота выделяет молекулу воды и образует внутренний циклический ангидрид с устойчивым пятичленным циклом.
Терефталевая (1,4-бензолдикарбоновая) кислота: порошкообразное вещество, при нагревании около 300оС (не плавясь) возгоняется, карбоксильные группы находятся в пара-положении по отношению друг другу.
Теперь ее получают в очень чистом виде каталитическим окислением п-ксилола.
Широко применяется для изготовления синтетического волокна (у нас его выпускают под названием лавсан, за рубежом – терилен, дакрон) получаемого из высокомолекулярного полиэфира – полиэтиленгликольтерефталата, образующегося в результате поликонденсации кислоты с двухатомным спиртом – этиленгликолем.
